跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

2020-07-17 新浪探索

趨同是指兩種或者兩種以上親緣關係甚遠的生物,由於棲居於同一類型的環境之中,從而演化成具有相似的形態特徵或構造的現象。

趨同進化,即源自不同祖先,甚至跨越不同歷史時期的生物,由於相似的生活方式,整體或部分形態結構向著同一方向改變。一些物種在地球生物進化歷程中能夠「複製」,它們在不同時期具有相似的生物特徵。

  在生物進化歷程中,突變是隨機發生的,但自然選擇肯定不是這樣,一個物種獲得的每個適應性新特徵都可能伴隨著無數次失敗實驗,可以說判斷哪些突變有益或者無益非常簡單——持續生存下來。

  在達爾文生存模式下的生物體(涉及所有生物體),所有可能的有益突變範圍都非常小,這是一個受物理、生物約束和環境壓力控制的空間。有時,由於時間和空間的差異,兩個不相關的物種會生活在相同生態龕位或者面臨類似的進化問題,當這種情況發生的時候,趨同進化將利用有限的解決方案,從本質上變成「複製物種」,以下是地球生物進化史上著名的「複製物種」實例:

  1、海豚和魚龍

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  德國科學家用一個很好的詞來描述不同物種的共有體型特徵——Bauplan,翻譯後的意思是「身體布局」,他們高度概括了趨同進化的一個關鍵因素,即無親緣物種的形態相似性,換句話說,兩種不同物種外型非常相近。

  海豚和魚龍擁有共同特徵,或者至少體型結構存在相似性,這是非常驚人的實例,進化偶然發現了兩種完全不同的動物——哺乳動物和爬行動物,它們存在相同的進化機制,包括:活產、溫血,甚至還有類似的偽裝技能。

  現代鯊魚和海豚在趨同進化的某些方面是相同的,例如:流線體型和三角形背鰭,但是它們也有許多不同之處。

  2、鶴鴕和傑氏冠盜龍

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  2017年,古生物學家在中國南方挖掘發現一種不同尋常的恐龍化石,將它命名為傑氏冠盜龍(Corythoraptor jacobsi),其歷史可追溯至白堊紀晚期,這種兩足食蟲恐龍與鶴鴕(俗稱食火雞)十分相似,鶴鴕是一種生活在澳大利亞昆士蘭州的不會飛行鳥類。

  除了體型相似之外,這兩種動物的頭部均有精緻的冠狀結構,稱為「盔狀隆起」,該結構起到吸引配偶的作用。

  3、犬科動物和塔斯馬尼亞虎

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  塔斯馬尼亞虎又被稱為袋狼,是一種近代滅絕動物,它的外型頗似現代犬科動物,現代犬科是食肉性動物,包括:狼、狐狸和家犬等。但袋狼是一種大型有袋類掠食者,它們將幼仔裝在與袋鼠和樹袋熊相似的育兒袋中。

  令人難以置信的是,胎盤類犬科動物和袋狼的最後共同祖先生活在1.6億年前的侏羅紀時期,儘管在進化史上存在巨大差異,但塔斯馬尼亞虎和犬科動物的頭骨形狀和體型都非常相似。2017年《自然》雜誌發表一篇論文指出,塔斯馬尼亞虎和犬科動物的外型被認為是哺乳動物趨同進化最顯著的例子。

  4、食人魚和Piranhamesodon pinnatomus

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  在1.5億年前的侏羅紀晚期,生活著一種非常像現代食人魚的魚類,它威脅著現今德國南部的海洋生物,其學名是Piranhamesodon pinnatomus,是已知最古老的食肉輻鰭硬骨魚,該魚類家族包括:鱒魚、石斑魚和鱈魚,但不包括現代食人魚。

  Piranhamesodon pinnatomus擁有像食人魚一樣的鋒利牙齒,可用於咬食其他魚,尤其是其他魚的鰭,詹姆斯庫克大學古生物學家大衛·貝爾伍德(David Bellwood)稱,這是與現代食人魚的相似之處,現代食人魚主要以其他魚類的鰭為食,而不是肉,它們非常聰明,因為魚鰭可以再生,是一種清潔的可再生資源,吞食魚,獵物死亡就不再存在,定期輕咬它的鰭,就會持續擁有食物。

  5、矮小的古人類

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  古生物學證據表明,人類對趨同進化影響無法免疫,智人是現存的最後一支人類物種,但人類進化史上還有其他人類物種,例如:尼安德特人、丹尼索瓦人、直立人、納萊迪人等。

  2004年,科學家在弗洛勒斯島發現一種遠古人類存在的證據,他們體型較矮小,被稱為「弗洛勒斯人(Homo floresiensis)」,俗稱為霍比特人,現已滅絕消失。他們身高不超過1.09米,令人難以置信的是,2019年科學家在菲律賓發現第二種體型較小的遠古人類證據,被稱為Homo luzonensis。

  這些遠古人類生活在大約5萬年前同一時期,但彼此生活區域並不近。他們驚人的相似之處在於一種被稱為島嶼侏儒症的進化過程,由於資源有限,島嶼物種會隨著時間推移而體型變小。事實證明,這種島嶼侏儒症現象並非巧合,在這兩種遠古人類生活的島嶼上還有各種類型的侏儒物種。

  6、六指狐猴和大熊貓

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  2019年研究表明,狐猴長有第六根手指,或者用科學家的說法,這是「附屬手指」。同時,大熊貓也具有類似特徵,它的四肢5根趾上方都有1根多餘的趾,鼴鼠和一些滅絕爬行動物也存在該現象,它們用第6趾挖掘土壤。像大熊貓一樣,六指狐猴也是使用食指增強抓握能力,這是趨同進化的一個典型例子。

  令人驚奇的是,大熊貓和六指狐猴的副趾是偶然進化的結果,這兩種動物都進化形成高度專業化的四肢,不適合攀爬,導致進化壓力產生第六趾。

  7、蝙蝠和長臂渾元龍

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  蝙蝠、鼯鼠和已經滅絕的翼龍長有膜狀翅膀,它們的翅膀由一種特殊的骨頭固定,該骨頭叫做柱體,這是一種行為方式的趨同進化現象,但是翼龍也採用了這種策略,它們的翅膀是纏繞著超長手指形成的。該現象是2019年才發現的,這是一種長著膜狀翅膀的小型侏羅紀恐龍。

  進化存在令人難以置信的多樣性,但同時又是極其有限,所有物種都必須尊重基本的物理學和無懈可擊的生物學極限。同時,進化生物學家認為,進化經常驅使動物達到共同的「適應度高峰」。

  8、「鴨嘴獸」恐龍

跨越時代的「複製物種」:海豚和魚龍進化機制相同

  鴨嘴龍是一種獨特的獸腳類恐龍,它的學名是Chilesaurus diegosuarezi,該恐龍化石最早是於2015年發現的,由於其拼湊而成的解剖特徵,被稱為恐龍中的「鴨嘴獸」。該物種是嵌合式趨同進化的一個典型實例,在進化歷程中,幾種不相關物種的特徵被匯集在一起,從而創造出一種類似鴨嘴獸的動物。鴨嘴龍擁有像異特龍一樣強壯的前肢,它的骨盆類似於鳥臀目恐龍,例如:劍龍和角鼻龍,它還有牙齒、頭骨和其他恐龍的面部特徵。

相關焦點

  • 海洋頂級掠食者——魚龍, 被時代拋棄, 不甘命運, 奮力進化!
    在侏羅紀時代,魚龍曾經是一代王者,後來隨著上龍的出現,魚龍才退居次位。整個魚龍綱的成員幾乎全都被滅絕了,只有魚龍中一些進化較慢還保留著原始特徵的魚龍卻存活了下來。這種魚龍進化的幾乎和魚形完全相同為生存而積極進化科學家通過研究發現,大量的魚龍最終走向滅絕的道路和魚龍進食種類有關,絕大多數魚龍只吃一些軟體動物,比如烏賊等等,在三疊紀到侏羅紀時期,海洋浮遊生物的數量在減少,這也導致了烏賊數量的減小,最後很多魚龍沒有足夠的食物而滅絕。
  • 方舟生存進化魚龍怎麼抓 手遊魚龍圖鑑
    方舟生存進化魚龍怎麼抓?魚龍能騎嗎?掉落什麼?本篇帶來方舟生存進化魚龍圖鑑資料介紹,跟小編一起來看看吧。 方舟生存進化魚龍
  • 眼睛足有臉盆那麼大,長得和海豚很相似的海生恐龍——魚龍
    與蛇頸龍和滄龍不同的是,魚龍已經進化得非常像今天的海豚了,陸地生物的特徵已經很少。它那流線型的外形和漿狀的四肢,非常適應在海中遨遊,它具有和海豚一樣的吻部,又有鱷魚一般的牙齒,還有鯨魚一樣的四肢。它的腦袋看起來有點像個三角形,鼻孔長在上方,而且直徑達30釐米的眼睛表面還進化出一層鞏膜加以保護。
  • 號稱《方舟生存進化》水中摩託車,魚龍對人類既好奇又友好
    海豚是一種很有靈性的生物,它對人類非常的友好,以至於當人類在海中失事時,會出現一些海豚將人類給救下。這樣的生物也被沙盒遊戲《方舟:生存進化》所注意到了,可這是一款講述古代滅絕生物的遊戲,所以在《方舟:生存進化》中就出現了魚龍這位海豚的近親。
  • 與海豚相似比恐龍還要更早出現的遠古生物——魚龍
    海豚是大家很熟悉的一種生物,它們用肺呼吸,胎生哺乳,是一種水生哺乳動物。令人們印象深刻的就是它們聰明的大腦了,海豚的智商在動物世界中出類拔萃,經過人類的訓練,它們能學習許多的動作,令人大開眼界。其實早在恐龍出現之前的遠古時期就有一種和海豚很相似的生物——魚龍。
  • 神奇的魚龍
    有些爬行動物在三疊紀早期返回海洋,魚龍即是其中之一。另有一些爬行動物在2.05億年前的三疊紀末期演變成哺乳動物。作為爬行動物的魚龍從陸地進入海洋,為適應新的環境,進化出了與海豚相似的流線型身材,四肢演變成魚鰭狀,用尾鰭的擺動推動身體快速遊動。魚龍體長從不足一米到二十多米不等。最大的魚龍化石發現於加拿大西部,其體長達到23米,生存於2.1億年前的晚三疊世。
  • 方舟生存進化魚龍馴服食物介紹
    方舟生存進化魚龍喜歡吃什麼?
  • 以毛茸茸和溫熱的血液為特徵,它是海豚在侏羅紀的雙胞胎!
    導讀:以毛茸茸和溫熱的血液為特徵,它是海豚在侏羅紀的雙胞胎!這個動物可能大家只能說是表面的了解過,沒有深入,小編帶大家去深入的了解它跟海豚的淵源!魚龍和海豚是行動中趨同進化的典型例子,其中兩個完全無關的物種具有幾乎相同的特徵。
  • 中生代海洋猛獸:魚龍的外形酷似海豚,滄龍的祖先是蜥蜴
    科學家在研究地質歷史的時候,劃分了5個地質時代,我們現在就處於新生代。地球上的早期生命生活在古生代。古生代出現了多次生命大爆發,植物多種多樣,陸地動物和海洋動物也出現了。不過論生命的精彩程度還是要以中生代為最,三疊紀、侏羅紀和白堊紀中出現了諸多有代表性的動物,恐龍就是其中之一。
  • 英國基默裡奇灣附近深海沉積物中發現1.5億年前魚龍化石 像海豚和鯊魚的結合體
    像海豚和鯊魚的結合體(Image credit: Megan Jacobs.這個新發現的水生爬行動物是魚龍(侏羅紀晚期的海洋食肉動物)的一種,看起來像是海豚和鯊魚的結合體,可能會潛入深海捕捉烏賊和其他獵物。
  • 科學家發現一種奇怪生物:外形像海豚和鯊魚的結合體
    據報導,近日,在英國的深海沉積物中,科學家們發現了一個來自於1.5億年前的生物化石,它是海洋爬行動物的一種,體型很小,看起來就好像是海豚和鯊魚的結合體,研究者認為,它們找到了全新的魚龍物種。什麼是魚龍?
  • 中生代海洋霸主:泰曼魚龍的外形酷似海豚,滄龍的祖先是蜥蜴
    科學家在研究地質歷史的時候,劃分了5個地質時代,我們現在就處於新生代。地球上的早期生命生活在古生代。古生代出現了多次生命大爆發,植物多種多樣,陸地動物和海洋動物也出現了。不過論生命的精彩程度還是要以中生代為最,三疊紀、侏羅紀和白堊紀中出現了諸多有代表性的動物,恐龍就是其中之一。
  • 海豚還是鯊魚?不,這是魚龍新物種
    這個新發現的水生爬行動物是魚龍(侏羅紀晚期的海洋食肉動物)的一種,看起來像是海豚和鯊魚的結合體,可能會潛入深海捕捉烏賊和其他滑的獵物。 科學家將該魚龍命名為Thalassodraco etchesi,名字中的「etchesi」,是為了紀念2009年發現該化石的收藏家Steve Etches。
  • 回籠發掘端出最早魚龍
    早期魚龍的臆想圖(大圖)及其遺骸化石(小圖)。圖片來源:National Geographic Magazine近日,研究者宣布發現了第一隻「海怪」——生活在2.44億年前,擁有大骨架(小圖所示)和尖利牙齒的長達8.6米的海棲爬行動物,被命名為Thalattoarchon saurophagis。美國《國家科學院院刊》的網站日前發布了對這一生物的描述。該海怪是早期的魚龍,由四足爬行動物演變成海洋生物。
  • 如果地球變成水世界,人類會進化出鰭嗎?海豚的側鰭就是這麼來的
    在此後的很長一段時間裡,人們不得不在水中生活,那麼人類會不會進化出鰭呢?科學家給出的答案讓人難以接受:會,海豚的祖先本來也有手指的,但是因為習慣了在水中生存,它們的手指逐漸退化,前肢進化成了側鰭。把海豚的側鰭放進X光機裡,你會看到一個驚喜:一段手指骨的弧線。海龜、海豹、海牛和鯨魚等海洋爬行動物或哺乳動物的側鰭也有類似的結構。
  • 史前生物大魚龍:眼珠子比籃球還大,體型或超過藍鯨
    魚龍是由生命史上出現過的一種類似魚和海豚的大型海棲爬行動物,有的個頭十分龐大,被認為是體型體重最有可能超越藍鯨的史前生物。魚龍主要生活在中生代,最早出現於約2.5億年前,比恐龍略早一點(2.3億年前),但是滅絕的時間卻比恐龍更早,約9000萬年前它們就消失了。不過魚龍並非恐龍,而是單獨的一個動物門類。
  • 海洋霸主——魚龍,為生存拼盡全力,留下的只有傳說
    在侏羅紀時代,魚龍曾經是一代王者,後來隨著上龍的出現,魚龍才退居次位。整個魚龍綱的成員幾乎全都被滅絕了,只有魚龍中一些進化較慢還保留著原始特徵的魚龍卻存活了下來。這種魚龍進化的幾乎和魚形完全相同,為生存而積極進化科學家通過研究發現,大量的魚龍最終走向滅絕的道路和魚龍進食種類有關,絕大多數魚龍只吃一些軟體動物,比如烏賊等等,在三疊紀到侏羅紀時期,海洋浮遊生物的數量在減少,這也導致了烏賊數量的減小,最後很多魚龍沒有足夠的食物而滅絕。
  • 最強海爬家族魚龍,體長從40釐米到26米不等,全方位制霸海洋!
    代表物種有我國發現的巢湖魚龍和日本發現的歌津魚龍,而巢湖魚龍的體長只有40釐米。而且它們還演化出了胎生的方式繁衍後代,擺脫對陸地的依賴。 到了三疊紀中期,魚龍的身體起了變化,變得越來越像海豚,也被古生物學家稱為「恐龍時代的海豚」。
  • 看一看,2.4億年前的這隻魚龍最後一餐吃的啥?
    一項新研究發現,在貝薩諾龍的近親貴州魚龍的化石裡,保留著它的最後一餐。圖源:FABIO MANUCCI撰文:JASON BITTEL  大約2.4億年前,一隻巨型海洋爬行動物吞下了另一隻略小的爬行動物,不久即死亡。體型較大的那隻形似海豚,是一隻魚龍,它和肚子裡的那隻較小的動物一起變成了化石。
  • 古生物「魚龍」到底是魚還是恐龍?
    地球從古至今出現過許許多多的生命,早在恐龍出現之前,約距今2.3億年前,地球海底出現了一種與現今海豚長得非常相似的動物,但是它有個比海豚要霸氣的名字——魚龍,那麼有人就問了,這魚龍到底是魚還是恐龍?後來隨著越來越多這種生物的化石出土,科學家才將它命名為魚龍,根據對魚龍骨骼的還原,它有著流線型的身軀,這表明它在海裡是個遊泳速度特別快的高手,和長長的嘴,嘴裡長滿了尖牙,使得它可以輕易咬碎或者撕碎獵物。而且在其化石內部發現魚龍是個雜食性動物,魚類,貝類和一些脊椎動物基本是啥都吃。那麼這魚龍到底是魚還是恐龍呢?